CN105478995B - 一种激光加工键盘触点的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光加工键盘触点的方法，包括以下步骤：(1)在衬底材料表面施加高熔点金属粉末和低熔点金属粉末的混合物，低熔点金属与高熔点金属粉末以团聚的形式附着在衬底材料表面，形成一个或多个团聚点；(2)通过激光器发出的激光束在衬底材料表面形成高能量光斑，利用激光光斑的能量使得两种金属粉末发生熔化，冷却固化后形成金属触点。本发明的方法能够在达到触点高可靠性的前提下明显提高贵金属的利用率，降低制作键盘的成本。

Description

一种激光加工键盘触点的方法
技术领域
本发明涉及键盘制作技术，特别是涉及一种激光加工键盘触点的方法。
背景技术
触点主要应用于按键和键盘，电器开关、仪器仪表中的重要元器件,担负着电路间接通与断开,同时负载相应电路中电流的任务，这些在我们的个人生活中(汽车、手机、计算机、笔记本电脑)和工业产品中已经成为常见。然而往往用户期望按键操作方面在不管多少次按下的情况下都达到100％可靠性，这给按键和触点带来了一定的挑战。电路的频率越高对触点的可靠性要求就越高，这主要受到触点材料性能(导电性、导热性、电阻、抗电弧烧损性、抗熔焊性等)的影响。目前采用贵金属作为触点材料可以提高触点的可靠性，但是材料成本较高。所以制造商正在寻求更便宜的生产方法和制造更多的新方法有效地使用昂贵的、高质量的材料来提高键的使用可靠性。电镀是一种传统的方法用于此目的,在线路上电镀上银基、铜基等。为了只是在一定的区域进行电镀，所以在电镀前必须对线路进行掩膜处理，使得制作过程复杂，并且电镀是采用黄金贵金属将线路表面整面全部覆盖，这样对大面积的镀金来说无疑是一种浪费。然而突穹顶构成小触点形成电接触并且可以提供触觉反馈广泛的键盘设计，使得像黄金这些贵金属的使用率得到了提高，避免了不少的浪费，它们通常包括一般镀金或优质弹簧钢以其他方式修改以达到更好接触和转换更可靠。
突穹顶构成的小触点使得贵金属的使用率获得了提高，减少了贵金属的浪费，但是突穹顶小触点的加工成为传统微电弧焊工艺的难题，尤其是加工100μm以下的小触点。
发明内容
本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种激光加工键盘触点的方法，在达到触点高可靠性的前提下明显提高贵金属的利用率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种激光加工键盘触点的方法，包括以下步骤：
(1)在衬底材料表面施加高熔点金属粉末和低熔点金属的混合物，低熔点金属与高熔点金属粉末以团聚的形式附着在衬底材料表面，形成一个或多个团聚点；
(2)通过激光器发出的激光束在衬底材料表面形成高能量光斑，利用激光光斑的能量使得混合金属粉末发生熔化，冷却固化后形成金属触点。
进一步地：
所述高熔点金属粉末为金粉、镍粉、锡粉、铜粉或铁粉。
所述衬底材料为不锈钢、镍合金、铝合金或铜，所述衬底材料以焊盘或导线的形式存在于线路板中。
所述激光器为光纤激光器或半导体固体激光器。
所述激光束的波长为900-1090nm，脉宽为0.5ms-4ms，激光功率为100W-600W。
步骤(2)中，利用所述激光器发出的高能量激光光斑对颗粒直径小于10μm的金属粉末进行加工，所述高熔点金属粉末在所述低熔点金属粉末的作用下形成的团聚点在高能量激光光斑作用下熔化并凝固在所述衬底材料的表面，形成直径小于100μm和高度小于100μm的触点。
所述低熔点金属粉末为锡粉。
本发明的有益效果：
本发明利用激光束高能量与金属粉末的材料属性，使得混合金属粉末在激光发出的高能量光斑的一瞬间发生熔化并凝固形成金属触点。本发明相对于现有技术的优点在于：取代贵金属薄层沉积的传统方法，提高了对贵金属材料的利用率，显著降低了成本；制作工艺比较简单，并且制作的触点与衬底材料的结合能力强；该方法加工的金属触点使用寿命较长，并且电气性能较好。
附图说明
图1为本发明实施例中混合金属粉末加工前附着在衬底材料上的示意图；
图2为本发明实施例中激光加工后的金属触点示意图；
图3为本发明实施例的键盘触点与焊盘的线路连接示意图。
图中，1为混合金属粉末、2为衬底材料、3为金属触点、4为线路、5为焊盘。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1至图3，在一种实施例中，一种激光加工键盘触点的方法，包括以下步骤：(1)在衬底材料2表面施加低熔点金属与高熔点金属粉末的混合金属粉末1，所述混合金属粉末1中的低熔点金属与高熔点金属粉末以团聚的形式附着在衬底材料2表面，形成一个或多个团聚点(如图1所示)；(2)通过激光器发出的激光束在衬底材料2表面形成高能量光斑，利用激光光斑的高能量使得混合金属粉末1发生熔化，冷却固化后形成一个或多个金属触点3(如图2所示)附着在焊盘5上。
金属粉末可以但不限于采用金粉、镍粉、锡粉、铜粉、铁粉。衬底材料可以但不限于采用不锈钢、镍合金、铝合金或铜，这些材料以焊盘或导线的形式存在于线路板中。在特别优选的实施例中，利用激光器发出的高能量光斑对颗粒直径小于10μm的金属粉末进行加工，加工出直径小于100μm和高度小于100μm的触点，并且触点与衬底材料进行熔合，提高了触点接触和转换更可靠。其中，金属粉末在粘合剂的作用下，形成团聚点，在激光高能量光斑作用下，熔化并凝固在衬底材料的表面而形成触点。在优选的实施例中，所述粘结剂为锡膏。在特别优选的实施例中，激光的波长为900-1090nm，脉宽为0.5ms-4ms，激光功率为100W-600W。激光器可以为光纤激光器或半导体固体激光器。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种激光加工键盘触点的方法，其特征在于,包括以下步骤：
(1)在键盘线路板的衬底材料表面施加高熔点金属粉末和低熔点金属粉末的混合物，所述低熔点金属与高熔点金属粉末以团聚的形式附着在衬底材料表面，形成一个或多个团聚点；
(2)通过激光器发出激光束在衬底材料表面形成高能量光斑，利用激光光斑的能量使得混合金属粉末发生熔化，冷却固化后形成金属键盘触点。
2.如权利要求1所述的激光加工键盘触点的方法，其特征在于,所述高熔点金属粉末为金粉、镍粉、铜粉或铁粉。
3.如权利要求1所述的激光加工键盘触点的方法，其特征在于,所述衬底材料为不锈钢、镍合金、铝合金或铜，所述衬底材料以焊盘或导线的形式存在于键盘线路板中。
4.如权利要求1所述的激光加工键盘触点的方法，其特征在于,所述激光器为光纤激光器或半导体固体激光器。
5.如权利要求1所述的激光加工键盘触点的方法，其特征在于,所述激光束的波长为900-1090nm，脉宽为0.5ms-4ms，激光功率为100W-600W。
6.如权利要求1至5任一项所述的激光加工键盘触点的方法，其特征在于,步骤(2)中，利用所述激光器发出的高能量激光光斑对颗粒直径小于10μm的金属粉末进行加工，所述高熔点金属粉末在所述低熔点金属粉末的作用下形成的团聚点在高能量激光光斑作用下熔化并凝固在所述衬底材料的表面，形成直径小于100μm和高度小于100μm的触点。
7.如权利要求1至5任一项所述的激光加工键盘触点的方法，其特征在于,所述低熔点金属粉末为锡粉。
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